萬偉+++郭健

摘 要：在現(xiàn)代的水利工程管理中，自動化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使得管理水平得到了很大程度的提高，促進(jìn)了水利工程管理的進(jìn)一步發(fā)展。文章首先闡述了水利工程管理方式的發(fā)展過程，其次，論述了水利工程管理中存在的問題，最后，從軟件和硬件兩方面，提出了提高水利工程管理水平的措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；管理；自動化；措施

引言

水利工程是我國農(nóng)業(yè)的命脈，特別是對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有著至關(guān)重要的作用，因此，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息化的轉(zhuǎn)型，就必須提高水利工程建設(shè)。在水利工程建設(shè)中，根本是建設(shè)，關(guān)鍵是管理，要保證水利工程的建設(shè)質(zhì)量，就要采取措施，解決水利工程管理方面存在的問題。

1 水利工程管理方式的發(fā)展

隨著時代的變化和社會的發(fā)展，水利工程的管理方式、管理內(nèi)容和方法在不斷改進(jìn)。在古代，唐代頒發(fā)執(zhí)行的水利工程管理法規(guī)是《水部式》，它對分水比例、灌溉制度、管理行政和工程維修等各方面都有明確規(guī)定[1]。50年代初，新建成的水利工程，都建立了相應(yīng)的管理機構(gòu)，使得水利工程管理的工作有正規(guī)化的條例[2]。1954年，開始選擇一些標(biāo)志型水利工程，制定管理規(guī)范，其他水利工程參照此規(guī)范制定適合的管理規(guī)范，并對管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，進(jìn)一步提高管理工作水平[3]。1956年，為了水利工程便于分級管理，劃分了水庫、水閘的等級標(biāo)準(zhǔn)。70年代初，國際組織力量治理永定河官廳水庫的水質(zhì)污染問題，保護(hù)水質(zhì)成為了水利工程管理工作中的新內(nèi)容。70年代末至80年代初，規(guī)定水利工程的管理任務(wù)為“安全、效益、綜合經(jīng)營”，水電站的任務(wù)為“安全、經(jīng)濟(jì)、多發(fā)多供”[5]。1983年，制定了“加強經(jīng)營管理，講究經(jīng)濟(jì)效益”的水利工作方針，把水利工作的重心轉(zhuǎn)移到提高經(jīng)濟(jì)效益上來，要求對現(xiàn)有的水利工程進(jìn)行技術(shù)改造，加強經(jīng)營管理，以此提高經(jīng)濟(jì)效益[4]。80年代后，計算機和短波、微波通訊開始被使用在防汛和調(diào)度系統(tǒng)中，部分大型的水利工程采用優(yōu)化調(diào)度方式，工程較多的水電站實行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度[5]，河流泥沙多的水庫中采用“蓄清排渾”[6]的調(diào)度方式，以此延長水庫壽命。隨著我國自動化信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，水利現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，水利工程建設(shè)管理由傳統(tǒng)的經(jīng)驗管理，開始轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代化、自動化、智能化的管理。

2 水利自動化工程管理存在的問題

現(xiàn)如今，雖然我國的水利自動化信息化技術(shù)發(fā)展得越來越成熟，但依舊存在一些問題，主要有以下幾點：（1）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。我國水庫存在的最大的問題便是缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，我國水利系統(tǒng)的自動化技術(shù)建設(shè)起步比國外晚很多，大多水利工程管理人員習(xí)慣性遵循傳統(tǒng)的運營模式，就難以形成統(tǒng)一的規(guī)劃，無法實現(xiàn)水庫的聯(lián)網(wǎng)管理[7]。（2）監(jiān)測手段和管理模式相對落后。目前，我國已建的一些大型水庫，大都建筑于年降水量較大的地區(qū)，梅雨季節(jié)的水量難以控制，在水災(zāi)時期存在著安全隱患，極易引發(fā)安全事故[8]，要提高我國的水庫對水位、雨情的監(jiān)測能力，消除安全隱患。（3）水庫綜合自動化系統(tǒng)不能形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。水庫涉及水量、水質(zhì)、水情等信息，信息量大，水庫對這些信息沒有一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，也沒有能夠形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，就無法實現(xiàn)信息共享，從而給水資源的調(diào)度、統(tǒng)一配置和管理造成了困難[9]。

3 提高水利工程管理水平的措施

水利工程管理是一項系統(tǒng)長久的工作，為了保證水利工程高效安全的運行，提高水利工程的管理水平，需要從加強軟件要求和注重硬件建設(shè)這兩方面入手。

3.1 建立服務(wù)于水利工程管理的信息化、數(shù)字化、智能化的軟件系統(tǒng)

在實際的水利工程中，一般將可編程序控制器PLC和組態(tài)軟件相結(jié)合，設(shè)計水利工程的控制系統(tǒng)，它能夠有效地提高水利多閘門管理的自動化水平。水利工程管理軟件會涉及到大量數(shù)據(jù)的存儲與處理，要實現(xiàn)自動化管理，就要建設(shè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)信息的共享。自動化控制中，必然少不了使用新技術(shù)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今應(yīng)用廣泛的新技術(shù)主要有如下幾個方面：（1）數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)庫就是指數(shù)據(jù)的集合，用來描述一個或者多個相關(guān)組織的活動。它不僅可以實現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)地圖、空間數(shù)據(jù)、多媒體、矢量信息數(shù)據(jù)的存儲和管理，采用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，從兩點數(shù)據(jù)分步式共享到多點數(shù)據(jù)分步式共享。（2）視頻監(jiān)控技術(shù)。視頻監(jiān)控主要用來監(jiān)視和控制遠(yuǎn)程地點或者重要區(qū)域，通過視頻采集設(shè)備實時采集視頻文件，并同時傳輸給監(jiān)控中心，實時動態(tài)地報告被監(jiān)測點的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，視頻監(jiān)控技術(shù)在水利自動化工程中得到了廣泛的應(yīng)用[10]。（3）空間信息技術(shù)。空間信息技術(shù)包括航天航空遙感、衛(wèi)星通信、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，航天航空遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)被統(tǒng)稱為3S，技術(shù)它以地理信息系統(tǒng)為核心，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、處理、分析等。

3.2 合理選用信息化、自動化硬件設(shè)備

PLC是自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在水利工程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計中，一般采用可編程序控制器（PLC）、上位機組態(tài)軟件和現(xiàn)場檢測儀表結(jié)合的模式，PLC的編程軟件采用西門子公司的STEP7-Micro/WIN32編程軟件，上位機軟件采用組態(tài)王和WinCC相結(jié)合的模式。

以實際工程為例，基于DSP的水利工程閘門自動化管理系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。

合理配置技術(shù)與設(shè)備，盡量選用國產(chǎn)信息化和自動化設(shè)備，現(xiàn)代國產(chǎn)設(shè)備的功能、穩(wěn)定性和可靠性都比較好，可以滿足自動化控制系統(tǒng)的需要，采用國產(chǎn)設(shè)備能夠有效地降低投資費用，以及運行維修的成本，不僅提高了系統(tǒng)的性價比，也提高了我國的自動化信息化水平。

4 結(jié)束語

現(xiàn)如今，我國已建水利工程眾多，為了提高水利工程的管理水平，需要不斷加強軟件要求，建立用于水利工程管理的智能化的軟件系統(tǒng)，同時注重硬件建設(shè)，合理選用自動化、信息化的硬件設(shè)備，設(shè)計人員也需要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，將新興的信息技術(shù)應(yīng)用于水利工程中，不斷提高水利工程的自動化管理水平。

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作者簡介：萬偉（1993-），碩士研究生，主要從事水利工程綜合自動化與信息化系統(tǒng)方面的研究。